1. Asociaciones Microbianas Alterantes (AMA)

Las alteraciones en cada tipo de alimento se dan por la actividad metabólica resultante del crecimiento de un número muy limitado de géneros o especies microbianas, los cuales se encuentran en una pequeña fracción inicial en el alimento. Normalmente, estos microorganismos interaccionan entre sí y la alteración completa del alimento se lleva a cabo mediante una sucesión ordenada de AMAs.

2. Definiciones de Tipos de Microorganismos según sus Requerimientos Ambientales

• Xerófilo: Capaz de crecer en ambientes secos, es decir, con baja actividad de agua. Ejemplo: Hongos
• Halófilo: Capaz de crecer en un ambiente hipersalino. Ejemplo: Halobacterium halobium
• Osmófilo: Capaz de crecer en altas presiones osmóticas. Ejemplo: Levaduras
• Psicrótrofo: Capaz de crecer a bajas temperaturas, aunque su temperatura óptima sea elevada.
• Psicrófilo: Microorganismo cuya velocidad máxima de crecimiento se encuentra a bajas temperaturas.
• Oligotrófico: Capaz de crecer a bajas concentraciones de solutos o nutrientes.
• Termófilo: Microorganismo cuya velocidad máxima de crecimiento se encuentra a altas temperaturas.
• Termótrofo: Capaz de crecer a muy altas temperaturas, aunque su óptima sea mucho más baja.

3. Factores Limitantes y Métodos Combinados

• Factor Limitante: Cualquier condición del medio que influya sobre el crecimiento microbiano.
• Límite Crítico: Valor que tiene que alcanzar un factor limitante para impedir de forma total el crecimiento microbiano o destruir la población.
• Métodos Combinados: Utilización de varios factores limitantes sin llevar ninguno a su límite crítico de inhibición de crecimiento. Esto resulta más favorable para las propiedades organolépticas.

4. Alteración Microbiana de los Alimentos

• Alteración Microbiana: Cambios bioquímicos indeseables producidos por el crecimiento microbiano y su actividad metabólica resultante o por la actividad de enzimas liberadas por los microorganismos.
• Alteración: Pérdida de las cualidades que hacen a un alimento apto para el consumo.

5. Factores Intrínsecos que Afectan el Crecimiento Microbiano

Los factores intrínsecos son aquellos inherentes al alimento. Los principales son:

• Actividad de agua (a_w)
• pH y capacidad tampón
• Potencial redox (E_h) y capacidad de equilibrio
• Tipo y cantidad de nutrientes presentes en los alimentos
• Estructura de los alimentos y presencia de barreras protectoras
• Presencia de sustancias antimicrobianas

6. Adaptación Bacteriana a la Reducción de la Actividad de Agua (a_w)

Cuando las bacterias se encuentran cerca de la plasmólisis, elevan la concentración de glutamato para poder volver a la turgencia y, una vez alcanzado dicho estado, liberan prolina y ácido alfa-aminobutírico. La a_w del agua se reduce mediante la desecación, congelación o el aumento de solutos. Una bacteria capaz de sobrevivir a a_w menores de 0,9 es Halobacterium halobium.

7. Influencia del pH en los Microorganismos

El cambio de pH puede reducir el crecimiento microbiano disminuyendo la disponibilidad de nutrientes, la permeabilidad de la membrana y la actividad enzimática. La presencia de determinados ácidos puede incluso destruir los microorganismos si estos son capaces de atravesar las membranas.

El valor crítico de pH 4,5 es el límite de crecimiento de Clostridium botulinum y el punto isoeléctrico de las caseínas de la leche.

8. Componentes Antimicrobianos en la Leche y los Huevos

• Leche: Lactoferrina, lisozima, lactoperoxidasas, inmunoglobulinas.
• Huevos: Ovotransferrina, lisozima, avidina, ovoflavoproteína, inhibidores de proteasas.
• Actividad: Inhiben la biosíntesis de ácidos nucleicos, producen daños a las paredes celulares o inhiben su síntesis, secuestran metales, interfieren en procesos metabólicos, toxicidad general.

9. Tratamientos Térmicos: Tiempo de Reducción Decimal (D_t) y Valor Z

• D_t (Tiempo de Reducción Decimal): Tiempo en minutos de aplicación de un tratamiento térmico a una temperatura constante que consigue destruir el 90% de los microorganismos presentes, por tanto, reduce su población a la décima parte.
• Z: Incremento de temperatura mediante el cual se consigue rebajar el valor D_t a la décima parte.

10. Fermentaciones

Ejemplos de fermentaciones:

• Fermentación Láctica: Streptococcus
• Fermentación Alcohólica: Zymomonas
• Fermentación Butírica: Clostridium

11. Control e Inhibición del Crecimiento Microbiano

Objetivos:

• Evitar el deterioro de los alimentos.
• Prevenir la transmisión de enfermedades.
• Permitir el desarrollo de cultivos puros en procesos industriales.

Estrategias:

• Eliminar los microorganismos presentes (técnicas microbicidas).
• Impedir su crecimiento y multiplicación (técnicas microbiostáticas).
• Evitar el acceso de microorganismos del exterior (técnicas asépticas).

12. Desinfectantes y Conservantes

Características del Desinfectante Ideal:

• Buen poder germicida
• Estabilidad
• Homogeneidad
• Solubilidad
• Atóxicidad
• Ausencia de acción corrosiva
• Penetración
• Economía
• Acción limpiante
• Acción desodorante

Desinfectantes Utilizados en la Industria: Fenol, alcoholes, halógenos (cloro, yodo), metales pesados y sus compuestos (mercurio, plata y cobre), detergentes y aldehídos.

Características de los Conservantes Alimentarios: Son compuestos químicos sólidos, líquidos o gaseosos, capaces de impedir, retrasar o detener las alteraciones microbianas indeseables en productos alimentarios. No deben tener toxicidad a la dosis de uso. Bajo peso molecular, débil disociación, cierto carácter lipofílico.

13. Temperaturas Cardinales y Congelación

Temperaturas Cardinales:

• Temperatura Mínima: Temperatura por debajo de la cual no existe crecimiento.
• Temperatura Óptima: Temperatura a la que la velocidad de crecimiento es máxima.
• Temperatura Máxima: Temperatura por encima de la cual se detiene el crecimiento.
• Temperatura Letal Mínima: Menor temperatura con efecto letal sobre una población microbiana.

Congelación: Enfriamiento y conservación a temperaturas por debajo del punto de congelación del alimento.

14. Eficacia Antimicrobiana de la Congelación

La eficacia antimicrobiana de la congelación depende de:

• Carga microbiana inicial.
• Velocidad de congelación: Dimensiones del producto y material envolvente.
• Tiempo y temperatura de almacenamiento.
• Velocidad de descongelación.